大气科学学报

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“一带一路”区域未来气候变化预估
次季节-季节尺度热带气旋活动研究和预测技术进展
全球变化背景下多尺度干旱过程及预测研究进展
时空投影模型(STPM)的次季节至季节(S2S)预测应用进展
东亚中纬度夏季陆面增暖与土壤湿度异常的联系

主办单位：南京信息工程大学

主编：王会军

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封面

2023,46(1):0-0, DOI:

[摘要] (128) [HTML] (0) [PDF 1.42 M] (52)

摘要：

封底

2023,46(1):0-0, DOI:

[摘要] (14) [HTML] (0) [PDF 1.42 M] (40)

摘要：

干旱半干旱研究

2022年夏季中国高温干旱气候特征及成因探讨

孙博，王会军，黄艳艳，尹志聪，周波涛，段明铿

2023,46(1):1-8, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20220916003

[摘要] (233) [HTML] (150) [PDF 16.15 M] (268)

摘要：
2022年夏季，中国中东部发生了极端高温干旱气候异常，给经济、农业、人民生活造成了严重影响。本文回顾了此次高温干旱气候异常的时空特征，分析了其主要成因。2022年夏季，中国中东部区域平均的极端高温频次、日最高温度平均值、高温日数等指标均达到了1979年以来的最大值，区域平均降水则达到了1979年以来的最低值。此次气候异常主要是由于夏季中国中东部受强大的高压系统控制，与偏强的西太副高、中纬度的西风带扰动以及热带海温的影响有关。此外，本文探讨了全球增暖趋势对极端高温事件增多的影响，以及未来中国地区高温和干旱事件的可能变化。

黄河流域城镇化对地下水的影响分析

管晓丹，沈晓涵，李梦雅，黄建平，魏志敏，马艳莉

2023,46(1):9-17, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20221223002

[摘要] (60) [HTML] (34) [PDF 13.45 M] (137)

摘要：
黄河流域是我国重要的生态屏障，也是我国粮食作物的主要产区。近年来，随着城镇化的发展，当地水资源分配出现了显著变化。因此，厘清黄河流域城镇化作用下水循环的改变对制定黄河流域城镇化政策具有重要意义。本文利用资源环境科学与数据中心的黄河流域下垫面数据、世界人口数据集的人口密度和Gravity Recovery and Climate Experiment （Grace）的Center for Space Research （CSR）陆地总水储量格点数据，开展了黄河流域城镇化过程中地下水的变化特征分析工作。结果表明：黄河流域城镇化程度具有显著的空间差异，下游存在明显的城镇化加剧现象；全域人口密度整体呈上升趋势，其中下游的人口增长趋势最大；黄河流域的地下水呈下降趋势，以下游的地下水下降最为显著。通过对比黄河流域新增城镇、不变城镇和消失城镇的地下水变化差异，发现地下水下降幅度最小出现在消失城镇，新增城镇的地下水下降幅度小于不变城镇的区域。因此，黄河流域城镇化对地下水的减少具有显著的作用，新增城镇地下水并没有出现显著下降的结果也说明近年来城镇化后的地下水保护政策取得的效果良好。

中亚干旱地区降水异常及其影响机制研究

赵文清，马耀明，曹殿斌

2023,46(1):18-29, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20221115001

[摘要] (56) [HTML] (21) [PDF 11.10 M] (105)

摘要：
中亚地区位于欧亚大陆内部，地处西风控制关键区。在近年全球加速变暖的背景下，观测和模拟均展现出中亚地区的暖湿化趋势。北大西洋的海温异常激发大气的涡度异常，通过罗斯贝波列的方式传播影响中亚地区的大尺度环流和垂直运动的异常，从而导致中亚地区的降水异常。同时，赤道太平洋和北印度洋的海温异常，引起阿拉伯半岛向中亚地区的水汽输送异常，以及西风-季风协同作用、丝绸之路遥相关相位转换、地表类型和局地环流的变化等均不同程度地贡献和加速了中亚地区的暖湿化进程。本文意在总结近20年关于中亚地区降水异常的主要影响因子及其背后机理，并在现有研究基础上提出了未来的研究展望。

北大西洋-东亚和北亚型遥相关的机制及其对新疆夏季旱涝的影响

樊威伟，马伟强，胡泽勇，马耀明，杨耀先，韩翔

2023,46(1):30-41, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20220730001

[摘要] (50) [HTML] (14) [PDF 24.60 M] (82)

摘要：
北大西洋-东亚和北亚（简称NAENA）型遥相关是夏季欧亚大陆对流层上层经向风异常的第二主导模态，对欧亚大陆多尺度气候变率有显著影响。本文在分析NAENA型维持的动力学机制的基础上，研究了该遥相关型对新疆夏季旱涝异常的影响及其可能机制。大气波列的涡度收支分析表明，气候态的旋转纬向风引起的扰动涡度平流可以被扰动旋转经向风引起的平均涡度平流所补偿。能量转换过程分析表明，该大气波列有效地从平均流中提取有效位能，通过斜压能量转换过程得以维持。大西洋海温异常三极子模态则是NAENA型维持的重要外强迫因子。回归分析表明NAENA型遥相关能通过促进南疆夏季降水，显著影响新疆的旱涝异常。NAENA型位于中亚的气旋性低压一方面增强了南疆地区的垂直上升运动，同时气旋性环流将更多的水汽输送到该地区，有利于水汽在对流层中低层的异常辐合，进而对南疆的降水有促进作用。

我国干旱半干旱区气候变化特征及其对干湿波动的影响

朱飙，张强，李春华，黄鹏程，杨金虎，胡婕，刘晨汐

2023,46(1):42-54, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20221101012

[摘要] (33) [HTML] (19) [PDF 9.91 M] (63)

摘要：
气候干湿状况是表征区域气候特征的重要指标，是在全球气候变暖背景下，水循环与陆面蒸散发作用的综合结果。本文从湿润度指数入手，结合降水与潜在蒸散的时空变化，分析了我国干旱半干旱区气候特点与干湿变化特征及对土壤湿度的影响。分析发现：近50年来，我国干旱与半干旱区均呈变湿趋势。干旱区与半干旱区潜在蒸散与降水月差值在年内出现时间上存在不一致，且干旱区明显大于半干旱区；3～9月为干旱气候区潜在蒸散与降水差值大值期，3～6月半干旱区潜在蒸散明显大于降水，7月起差值明显减小。作用分析表明，在干旱区，降水对湿润度指数的影响更大，而对于半干旱区，降水与潜在蒸散作用相当。长期以来，我国整个干旱与半干旱区大部分土壤湿度在逐渐变干，尤其是农业耕作层的浅层土壤，几乎全区域一致呈现变干趋势，说明我国干旱半干旱区农牧业生产存在较大的潜在干旱风险。

末次间冰期亚洲中部干旱区干湿变化的模拟研究

江南萱，燕青，王会军

2023,46(1):55-68, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20220620001

[摘要] (25) [HTML] (20) [PDF 34.08 M] (74)

摘要：
利用国际古气候模拟对比计划第四阶段的多模式结果，分析了末次间冰期亚洲中部干旱区的干湿变化及机制。多模式集合平均结果表明，末次间冰期亚洲中部干旱区年降水减少0.7％，其中中亚地区的年降水减少2.8％，新疆地区年降水增加1.8％。水汽收支方程表明，末次间冰期中亚地区在雨季（冬春季）的降水变化主要与垂直动力项有关，新疆地区在雨季（夏季）的降水变化主要与垂直动力与热力项有关。此外，基于Penman-Montieth方法计算的亚洲中部干旱区的干旱指数在末次间冰期减小约10.2％，表明末次间冰期亚洲中部干旱区气候明显变干且存在旱区扩张的现象，这主要受到潜在蒸散变化的调控。潜在蒸散的增加进一步受到有效能量增加与地面风速增大的调控。本研究从模拟的角度揭示了末次间冰期亚洲中部干旱区干湿变化的可能特征及机制，在一定程度上有助于理解旱区气候在增暖情景下对轨道参数的响应特征。

基于多种机器学习模型的西北地区蒸散发模拟与趋势分析

季鹏，袁星

2023,46(1):69-81, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20221201014

[摘要] (50) [HTML] (17) [PDF 17.86 M] (121)

摘要：
基于机器学习方法和多源数据构建高精度蒸散发（Evapotranspiration，ET）产品对研究气候变化背景下干旱、半干旱地区陆地水循环变化具有重要意义。本文利用西北地区12个草地通量站点与卫星遥感产品，基于随机森林、极端梯度提升、支持向量回归和人工神经网络4种机器学习方法构建ET估算模型，制作5 km分辨率ET产品，并分析ET的长期变化趋势。交叉验证结果表明，4种模型的均方根误差都低于0.57 mm·d^-1，R²高达0.73～0.88。SHAP （SHapley Additive exPlanation）可解释性分析表明，4种模型均将净辐射、植被和土壤湿度作为ET估算的重要因子，也能刻画出土壤偏干时土壤水分对ET的限制作用，有较好的物理解释性。多模型集合的ET结果相比单一机器学习模型以及现有遥感产品误差分别降低7％～20％和45％～70％。趋势分析结果显示，西北地区非裸地下垫面在2001—2018年间整体呈现ET增加趋势，平均速率为19 mm/（10 a）。在河套平原和内蒙古中部和东北部地区，ET的增长速率超过降水，这可能会进一步加剧这些地区的干旱化。

南疆暴雨研究进展

金晨，何清，黄乾

2023,46(1):82-96, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20221114001

[摘要] (28) [HTML] (16) [PDF 16.04 M] (104)

摘要：
南疆地区位于欧亚腹地，属于典型的温带大陆性干旱气候，受复杂地形地貌、天气系统路径以及特殊的大气环流与水汽条件等影响，暴雨突发性强且地域性特征显著。目前，全球数值预报模式及中尺度数值模式对南疆暴雨的预报能力十分有限，近年来，许多研究团队在塔里木盆地进行了大型外场观测试验，对揭示南疆暴雨的机制机理有了更多启示，对造成南疆暴雨的对流触发机制、高低空系统配置及演变特征、降雨云物理过程等都有了更为深入的认识。本文对南疆暴雨的气候特征、大尺度环流背景、中尺度系统发生发展、水汽输送、降水动力机制等方面进行了总结回顾，并提出了需要进一步研究的科学问题，以期为进一步开展南疆暴雨研究、提高暴雨预报准确率及防灾减灾能力提供参考。

全球增暖1.5/2℃下中国区域极端降水的风险变化及其影响因子

朱连华，祝颖锜，姚壹壹，石晨，徐凡然，赵暐昊，江志红

2023,46(1):97-109, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20210811002

[摘要] (43) [HTML] (21) [PDF 14.49 M] (115)

摘要：
利用24个CMIP6全球气候模式的逐日降水模拟资料，基于广义极值分布（GEV）模型，研究了全球增暖1.5/2℃下我国20、50和100 a重现期极端降水的未来风险变化。可以发现，相对于历史时期（1995—2014年），全球升温1.5和2℃下极端降水发生概率风险空间分布相近，总体上呈现增加趋势，但额外增暖0.5℃将导致更高的风险。如50 a重现期极端降水，在增暖1.5/2℃下其重现期将分别变为17/14 a，极端降水将变得更加频繁。不同区域对气候变暖的响应存在区域差异，其中中国西部长江黄河中上游和青藏高原地区、中国东部长江黄河中下游及其以南地区，极端降水发生概率比达到3以上，局部更是达到5以上，为我国极端降水气候变化响应高敏感区域。进一步，基于概率分布函数从理论角度探讨了位置和尺度参数对发生概率风险的影响与贡献度量，并用于探讨极端降水气候平均态和变率变化对极端降水发生风险的影响，结果显示：位置和尺度参数的增量变化、风险变化率存在着显著的东西部差异，从而导致极端降水发生风险的影响因素存在差异。如中国西部尽管极端降水气候平均态和变率变化幅度不大，但因风险变化率较高，从而导致该区域的发生风险大幅增加；与之相反，中国东部风险变化率较小，但气候平均态和年际变率增幅较大，同样导致该区域风险增加依然较高；此外，相对于位置参数，全国大部分区域主要是尺度参数的变化导致极端降水未来风险增大。

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欧洲东部土壤湿度对东北亚初夏气温异常转折的影响及其可能物理过程

张婵, 范可, 徐志清, 杨启东

在线获得:2023-03-22, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20221025001

[摘要] (7) [HTML] (0) [PDF ] (8)

摘要：
采用1979—2020年观测和再分析资料,本文研究了年际时间尺度上初夏(5—6月)东北亚气温异常月际转折的基本特征,以及欧洲东部土壤湿度异常对其的影响及可能物理过程。结果表明：年际时间尺度上东北亚初夏气温异常月际演变的主导模态为转折模态,即5月偏暖(冷)则6月偏冷(暖)；转折模态的形成直接源于东北亚地区环流异常的转折。进一步分析发现,5月欧洲东部土壤湿度偏低往往导致东北亚5月偏暖而6月偏冷,可能的物理过程如下：5月土壤湿度偏低导致局地土壤温度和对流层低层增温,进而造成地中海地区(欧洲北部)对流层低层经向温度梯度和大气斜压性减弱(增强),相应地高频瞬变波活动减弱(增强),并通过瞬变涡度强迫有利于欧洲中东部形成异常高压和Rossby波波源；相关的Rossby波沿极锋急流东传,导致东北亚为准正压的异常高压,地表升温。土壤湿度异常可持续到6月,但强度减弱；类似地,其可通过瞬变涡度强迫有利于异常高压和Rossby波波源的形成,但中心西移至欧洲西部；相关Rossby波活动导致东北亚为准正压的异常低压,地表降温。5月和6月欧洲东部土壤湿度异常相关的 Rossby波的活动特征(波源、活动中心和传播路径)存在明显差异,这与两个月欧亚北部大气平均态的差异密切相关。当5月欧洲东部土壤湿度偏高时,上述物理过程则大致相反。

河北保定百年均一化逐日气温序列的建立及其气候变化特征

司鹏, 郝立生, 傅宁, 王敏, 赵煜飞, 梁冬坡

在线获得:2023-02-17, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20220324001

[摘要] (31) [HTML] (0) [PDF ] (56)

摘要：
基于国家气象信息中心收集整理的保定气象站1919年以来逐日最高和最低气温观测数据,首先,通过数据质量控制剔除原始观测资料中因人工观测或记录、仪器故障及数字化人工录入等导致的错误数据；其次,基于天津百年均一化逐日气温数据,利用标准化序列法对质控后的原始观测数据进行延长插补；进而,通过两种途径建立的年和月尺度参考序列,利用惩罚最大t检验(PMT)和分位数匹配法(QM),修正了插补后保定气象站日最高和最低气温序列中因数据插补、迁站和仪器变更等造成的非均一性影响,由此建立了河北保定1912—2019年均一化最高和最低气温日值序列。分析表明,构建的年平均气温距平序列百年尺度的年代际和趋势变化特点与Berkeley Earth-monthly、CRUTS4.03和GHCNV3基本一致,并且与整个京津冀区域相比,很好地反映出保定地区城市快速发展所带来的增暖变化特点。另外,从百年极端温度变化来看,保定地区1912年以来年和季节极端温度也是呈明显的增暖变化,年和秋季极端最低气温(TNn)的增暖趋势分别为0.340℃/10a 、0.404℃/10a,对应的气温日较差(DTR)分别为-0.118℃/10a、-0.215℃/10a(均通过95%显著性检验)。

大气风温湿垂直观测网资料快速更新混合同化试验研究

顾英杰, 范水勇, 成巍, 鲍艳松, 李叶飞, 温渊

在线获得:2022-12-06, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20210324001

[摘要] (242) [HTML] (0) [PDF ] (373)

摘要：
基于WRF预报模式、WRFDA Hybrid集合变分同化系统和ETKF方法，构建了面向城市气象观测网数据的快速更新混合同化系统。针对北京地区地基微波辐射计和风廓线雷达组网观测资料数据同化，开展了静态背景误差调整因子（特征长度尺度因子和方差因子）、局地化距离和集合权重系数4个重要参数敏感性试验研究。试验结果表明：当温度、相对湿度、U风和V风的特征长度尺度因子和方差因子分别调整为0.7/1.0、1.0/1.0、0.7/1.0和0.7/1.0，局地化距离和集合权重系数分别调整为11.2km和0.5时，快速更新混合同化系统的分析场均方根误差最小。为对比三种常用同化方案，开展了默认参数混合同化、最优参数混合同化、三维变分同化对比试验，试验结果表明：快速更新混合同化方案表现优于三维变分，且最优参数混合同化方案表现最好。相对于默认参数混合同化方案，最优参数混合同化方案在温度、湿度及风场的分析和预报上都更有优势；温湿风的分析场均方根误差分别最大降低了13%、19%和5%，12~24小时预报场的均方根误差分别最大降低了2%、12%和5%。

CMA-GEPS对中国超强梅雨天气过程的预报能力分析

齐倩倩, 朱跃建, 陈静, 佟华, 郭云谦

在线获得:2022-12-06, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20220306001

[摘要] (128) [HTML] (0) [PDF ] (377)

摘要：
基于中国气象局自主研发的全球集合预报系统CMA-GEPS，针对2020年6月-7月的长江中下游地区超强梅雨天气过程，开展了中国梅汛期强降水的预报能力分析。结果表明，西太副高的稳定维持及夏季风的持续增强为梅汛期强降水的发生提供了有利的动力和水汽条件。CMA-GEPS对西太副高各指数的快速调整趋势预报，可提前7-10天在预报中呈现；对西太副高强度和面积预报技巧与NCEP集合预报相当，表现为偏弱的估计，脊线和西伸脊点预报技巧与ECMWF集合预报相当，表现为脊线位置偏南，西伸脊点偏东的偏差。CMA-GEPS对东亚夏季风指数预报技巧在9天以上，较控制预报提前2天。CMA-GEPS的控制预报存在强度偏弱，雨带位置偏南的系统性偏差，和漏报现象；基于空间和时间权重修正的邻域方案TSWP，明显提高了大雨预报的技巧，减少了漏报的发生，优于控制预报和传统的单点概率预报，从而表明，TSWP方案对梅汛期大雨过程的预报是有效且合理的。

随机物理过程扰动方案在克拉玛依区域集合预报中的应用研究

史永强, 张涵斌, 刘郁珏, 张歆然

在线获得:2022-09-15, DOI: :10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20211121001

[摘要] (112) [HTML] (0) [PDF ] (381)

摘要：
克拉玛依气象局研发了区域集合预报系统并已实现业务运行，该系统仅采用了集合变换卡尔曼滤波(ETKF)初值扰动，导致离散度发展受到限制，为改善区域集合预报的离散度，本文尝试在初值扰动基础上引入随机物理过程倾向(SPPT)模式扰动方案。本文首先开展了SPPT方案关键参数的敏感性试验，确定了适用于本系统的参数设置，构建了初值-物理过程扰动方案(ETKF-SPPT)，并与仅采用初值扰动的集合方案(ETKF)进行了对比，结果表明： ETKF初值扰动方法能够产生具有动力学结构的初值扰动，但是随着预报时效的延长，集合整体离散度增长很快达到饱和，并在侧边界约束下逐渐减小；ETKF初值扰动结合SPPT模式扰动可使集合离散度在各个预报时效均保持增长状态；集合预报检验结果表明，仅采用ETKF初值扰动的集合预报概率分布可靠性较低，概率预报准确性也较差；ETKF-SPPT方法可获得更好的概率预报结果，可靠性更好，均方根误差更低。对克拉玛依城区一次大风预报个例表明，ETKF方案对大风起风时间和量级把握较差，而ETKF-SPPT可以增加集合离散度，起风时间和风速预报更准确。综合而言，增加SPPT扰动可以有效改善克拉玛依区域集合预报系统的预报技巧。

基于FY-3号气象卫星的中国典型积雪覆盖区时空动态研究

李梁, 张佳华, 孙中太, 刘权, 白云, 张莎, 杨姗姗, 王霄鹏

在线获得:2022-09-07, DOI: :10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20211228001

[摘要] (107) [HTML] (0) [PDF ] (391)

摘要：
积雪作为地球上水资源的贮存方式之一，对土壤湿度和淡水分布产生着重要的影响。中国领土南北跨越纬度约50度，积雪分布广泛，研究积雪时空动态具有重要意义。本文基于风云三号气象卫星的积雪产品数据（Snow Cover，SNC），提出了基于经验模态分解的趋势提取方法，探讨了中国2010-2019年的积雪时空动态及变化趋势。结果表明：1）中国积雪覆盖频率（Snow Cover Frequency ,SCF）具有显著的季节性特征，呈现先增加后减少的特点，每年二、三月达到当年最大SCF，东北的年际SCF有显著下降的趋势，其他地区变化不大。2）内蒙古和新疆的积雪覆盖率（Snow Cover Rate，SCR）近10年分别下降了1.6%和1.5%，其他地区SCR变化不显著；主要积雪覆盖区SCR均在2016年发生由增加到减少的转变。本研究对掌握中国典型积雪覆盖区的时空动态以及后续探讨积雪与气温、降水等影响因子的关系有重要意义。同时通过风云气象卫星的数据得出相关成果，加强风云三号卫星观测资料的应用。关键词: 风云三号气象卫星；积雪覆盖频率；积雪覆盖率；经验模态分解；时空动态

面向业务应用的上海地区毫米波云雷达观测质量评估

彭杰, 王晓峰, 傅新姝, 罗双, 张燕燕, 陶法, 薛昊, 欧建军

在线获得:2022-09-01, DOI: :10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20220623001

[摘要] (61) [HTML] (0) [PDF ] (395)

摘要：
本文基于上海超大城市试验期间宝山国家基本气象站部署毫米波云雷达在2019年的观测数据,辅以激光雨滴谱、微雨雷达、探空资料、风云四号卫星产品、地面雨量计等多源观测数据,从探测稳定性、探测能力、基数据和产品数据探测合理性等方面开展了毫米波云雷达观测质量评估。结果表明：毫米波云雷达在试验期间仅出现单次软件故障,且基数据全年获取率高于95%,探测稳定性较好；毫米波云雷达各高度最小可测回波强度位于-40至-20 dBZ区间,并随高度呈现出与理论相符的指数递减；9 km高度以下最小回波强度变化小于2 dB,最小回波探测能力稳定性较高,在降水率达到4-5 mm/h时,毫米波云雷达会出现强衰减导致的虚假晴空区。虽然多部毫米波云雷达的基数据存在差异,但与地面雨滴谱计算回波强度和微型雨雷达观测回波强度具有一致的垂直分布及时间演变特征。毫米波云雷达探测云顶云底高度与探空资料估算云顶云底高度、风云四号卫星反演云顶高度具有一定的一致性。拼接缝和距离旁瓣虚假回波是较为直观且能够对业务化应用产生直接影响的问题。本文末从上海气象自身发展需求出发,从业务化应用的角度对当前毫米波云雷达提出了改进建议。

青藏高原冬季积雪与华南前汛期降水年际变率的联系

肖志祥①②, 卢伟萍①②, 罗小莉③

在线获得:2022-07-07, DOI: :10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20220503001

[摘要] (186) [HTML] (0) [PDF ] (485)

摘要：
利用1979–2018年青藏高原（高原）卫星积雪、华南地区261站逐日降水及ERA5再分析资料，探讨了高原冬季积雪与华南前汛期降水的联系。结果表明：1）高原西部积雪与华南前汛期降水的正相关关系最为稳定，其主要影响前汛期的锋面降水，对夏季风降水的影响较小；2）华南前汛期在高原西部积雪偏多年比偏少年偏早20天，使得前汛期降雨日数偏多，持续时间偏长，总降水量偏多，而降水强度受积雪的影响较小；3）高原积雪偏多年，积雪的冷却作用形成了低层异常反气旋环流，而东亚沿岸为“+-+”的位势高度异常，中纬度“西高东低”的环流配置有利于中高纬冷空气南侵，使得华南上空温度偏低，同时偏强偏南的西太平洋副热带高压加强了低纬地区偏南气流和水汽输送。3-4月锋面在华南北部南北摆动，四月初偏北干冷空气南侵和偏南暖湿气流的持续北推使得锋面加强，触发了前汛期的较早建立；积雪偏少年冷空气和偏南暖湿气流均较弱，华南北部锋面在四月初中断，四月中下旬华南北部锋面在偏北弱冷空气和偏南暖湿气流的共同作用下重新建立，从而华南前汛期开始偏晚。

台风“利奇马”远距离暴雨的关键动力因子和水汽来源分析

刘希, 曾明剑, 王亚强, 张雪蓉, 魏娜

在线获得:2022-06-22, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20220406001

[摘要] (119) [HTML] (0) [PDF ] (493)

摘要：
基于地面加密观测、ERA5再分析、ECMWF全球集合预报等多源观测资料,利用敏感性分析方法、涡度收支诊断方法以及拉格朗日水汽追踪方法,探讨1909号台风“利奇马”造成远距离暴雨的关键动力因子和水汽来源。结果表明,对流层低层短波槽的加深有利于台风远距离降水(TRP)区北侧的北风增强,同时TRP区域和台风“利奇马”之间的低层偏南气流增强,共同增强TRP区域内的低层相对涡度,有利于TRP增强。相对涡度的散度项是影响TRP增强或减弱的关键作用项。在TRP增强阶段,有利于暴雨增强的正涡度主要由散度项贡献；负的散度项贡献导致相对涡度减小,TRP雨强也随即减弱。TRP雨强和区域内的水汽含量密切相关。500 hPa上TRP区域内的水汽由局地和台风“利奇马”共同贡献,700 hPa的水汽主要由“利奇马”台风贡献,850 hPa的水汽由局地和两个台风共同输送,其中台风“罗莎”的贡献略大一些。

不同风向下南京臭氧污染的输送特征定量分析

龚康佳, 李琳, 史之浩, 谢晓栋, 胡建林

在线获得:2022-06-06, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20220215001

[摘要] (176) [HTML] (0) [PDF ] (576)

摘要：
近年来南京O3污染逐渐加剧，为了了解本地及周边城市排放对南京O3的影响，本研究利用源导向的WRF/CMAQ区域空气质量模型对长三角2018年3月-10月O3污染季节的空气质量进行了模拟。通过追踪长三角41个城市的排放，探究了长三角地区对南京O3的传输特征以及不同风向下的来源贡献。结果表明：研究期间南京O3非污染日和污染日的本地贡献差异不大，分别为56.8%和49.5%；而污染发生时周边城市对南京O3的贡献由36.4%增加至46.3%，长三角以外地区的贡献由6.8%减少至4.7%。；南京O3污染日江苏省内对其贡献共占73.1%，而浙江省、安徽省和上海市分别贡献了10.8%、10.5%和0.95%。污染期间南京本地分别由NOx和VOCs作为前体物生成O3（分别记为O3N和O3V）的贡献比率约为7:13，说明南京本地VOCs对O3生成贡献较大。污染日期间东南风和东北风占比分别为38.0%和35.9%，当主导风向为东北风时，上风向城市扬州对其贡献达13.6%；主导风向为东南风时，上风向城市常州（7.3%）、镇江（7.0%）和无锡（6.5%）对南京O3的贡献较大。因此，南京O3污染控制应考虑根据不同风向对上风向城市群的区域联防联控控制策略。

全球增暖1.5/2℃下中国区域极端降水的风险变化及其影响因子分析

朱连华, 祝颖锜, 姚壹壹, 石晨, 徐凡然, 赵暐昊, 江志红

在线获得:2022-06-02, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20210811002

[摘要] (225) [HTML] (0) [PDF ] (510)

摘要：
本文利用24个CMIP6全球气候模式的逐日降水模拟资料，基于广义极值分布（GEV）模型，研究了全球增暖1.5/2℃下我国20、50和100年重现期极端降水的未来风险变化。可以发现，相对于历史时期（1995-2014），全球升温1.5℃和2℃下极端降水发生概率风险空间分布相近，总体上呈现增加趋势，但额外增暖0.5℃将导致更高的风险。如50年重现期极端降水，在增暖1.5/2℃下其重现期将分别变为17/14年，极端降水将变得更加频繁。不同区域对气候变暖的响应存在区域差异，其中中国西部长江黄河中上游和青藏高原地区、中国东部长江黄河中下游及其以南地区，极端降水发生概率比达到3以上，局部更是达到5以上，为我国极端降水气候变化响应高敏感区域。进一步，基于概率分布函数从理论角度探讨了位置和尺度参数对发生概率风险的影响与贡献度量，并用于探讨极端降水气候平均态和变率变化对极端降水发生风险的影响，结果显示：位置和尺度参数的增量变化、风险变化率存在着显著的东西部差异，从而导致极端降水发生风险的影响因素存在差异。如中国西部尽管极端降水气候平均态和变率变化幅度不大，但因风险变化率较高，从而导致该区域的发生风险大幅增加；与之相反，中国东部风险变化率较小，但气候平均态和年际变率增幅较大，同样导致该区域风险增加依然较高；此外，相对于位置参数，全国大部分区域主要是尺度参数的变化导致极端降水未来风险增大。

风廓线雷达资料的应用Ⅰ：质量评估

赵新宇, 闵锦忠, 朱利剑, 张晨

在线获得:2022-05-23, DOI: :10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20220503002

[摘要] (169) [HTML] (0) [PDF ] (525)

摘要：
风廓线雷达是一种新型的测风雷达，能够探测大气水平风的垂直分布，提供高时空分辨率的风场信息，在我国气象业务中发挥着越来越重要的作用。但是，我国风廓线雷达型号众多，资料质量差别较大，为了更好地对风廓线雷达探测资料进行应用，提高数值预报水平，本文利用FNL资料、探空资料对2019年6月～9月位于中国华北地区20个站点共5种型号（CFL-06、GLC-24、TWP8-L、CFL-03、CLC-11-D）的边界层风廓线雷达资料进行了质量评估，结果表明：各型号雷达均具有较强的探测能力，但不同雷达在水平风资料数据获取率以及有效探测高度上差异极大。不区分天气状况时，所有型号雷达均为V风质量优于U风质量。TWP8-L雷达U风测风质量相对最佳，CFL-03雷达紧随其后，GLC-24雷达U风测风质量最差，V风质量则差异不大，U风数据使用前需进行偏差订正以及质量控制。风廓线雷达观测对于降水较为敏感，降水使各型号雷达数据获取率在底层减小，中高层增加，增幅最大达到53%，但探测能力加强并不代表测风质量增加，统计结果表明降水也是造成U风平均误差以及均方根误差较高的重要原因，其中，GLC-24、CLC-11-D雷达对降水最为敏感，降水状态相较于非降水状态均方根误差增幅均达到了5.5m/s以上，降水情况下的U风及V风资料需进行进一步质量控制才可使用。

基于风险矩阵的重大活动气象风险评估

轩春怡, 吴春艳, 刘勇洪, 舒文军

在线获得:2022-05-06, DOI: :10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20220207001

[摘要] (150) [HTML] (0) [PDF ] (429)

摘要：
针对气象因子对重大活动的影响和制约,从风险矩阵理论出发建立了以精细化气象要素分析为基础,考虑风险源(天气的危险性)、易损度(对活动的影响程度)两个方面的重大活动气象风险评估方法,并在国庆70周年庆祝活动气象保障工作中得到了应用与实践。通过对可能影响国庆70周年各项庆祝活动顺利举办的气象因子的调研分析和各类气象事件发生概率的统计及影响程度研判,评估了重要庆祝活动的气象风险等级,并绘制气象风险地图。国庆70周年庆祝活动期间主要气象风险(从高到低)依次为降水/阴雨、白天大风、雾—霾、夜晚大风、高温直晒、雷电、低温等。针对不同因素造成的风险,提出了风险控制措施与对策,为科学制定活动工作方案及活动顺利开展提供了重要参考,在重大活动气象保障工作中实现了由仅考虑高影响天气出现概率向基于影响的风险评估的转变,并取得了良好的服务效果。

地面气象要素多模式集成预报研究进展

周海, 秦昊, 吉璐莹, 肖莹

在线获得:2022-05-06, DOI: :10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20211230001

[摘要] (152) [HTML] (0) [PDF ] (433)

摘要：
目前，数值预报已成为天气业务预报的主要支撑。然而由于数值模式本身的限制与不完善，预报结果普遍存在系统性偏差。不同预报模式通常具有不同的物理过程参数化方案、初始条件等，导致其预报能力各有千秋。为此，如何消除系统性偏差以及如何充分有效地利用不同模式的预报信息以获得更加准确的天气预报广受关注。近年来，利用统计理论与预报诊断，基于多个集合预报系统的多模式集成预报技术得到快速发展，已成为有效消除系统偏差从而提高天气预报技巧的一种统计后处理方法。针对气温、降水和风三个最基本的地面气象要素，首先依据预报形式将应用范围较广的简单集合平均、消除偏差集合平均、超级集合、贝叶斯模式平均、集合模式输出统计等加权或等权平均多模式集成技术分成确定性预报和概率预报两大类进行系统地介绍。最后，讨论使用和发展多模式集成技术需要关注的问题，包括考虑参与集成的模式个数；发展降水、风速分级预报模型；发展基于机器学习的多模式集成新技术。

辐射雾微结构精细化观测研究

邬昊鹏, 牛生杰, 吕晶晶, 王元, 刘端阳

在线获得:2022-03-23, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20211229001

[摘要] (236) [HTML] (0) [PDF ] (472)

摘要：
为研究FM-120雾滴谱仪不同采样频率（5Hz、1Hz）对辐射雾微结构观测的影响，2020年冬季在连云港东海县开展了为期58d的雾外场精细化观测。在2020年12月28日一次辐射雾观测阶段使用5Hz和1Hz两台不同频率的雾滴谱仪进行辐射雾精细化观测研究。研究发现：相较于1Hz的观测结果，5Hz更容易观测到雾微物理量的极值。从整个雾过程来看，5Hz雾滴谱仪平均成1Hz后的结果在雾的生成和消散阶段与1Hz雾滴谱仪的原始结果的相似度较低，在雾的成熟和发展阶段相似度较高。从谱型来看，5Hz和1Hz观测到的谱型基本类似，主要差别出现在峰值。5Hz和1Hz均能反映此次雾过程中不同阶段微物理之间的关系，主要差别出现在雾的生成阶段, 可能为5Hz在此阶段观测到的活化并凝结增长的新雾滴相对较少所导致。

陆地生态系统固碳速率立体监测方法、进展与挑战

刘良云①, 宋博文①

在线获得:2022-03-14, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb. 20220303002

[摘要] (247) [HTML] (0) [PDF ] (521)

摘要：
全球CO2浓度增加造成的全球变暖已成为人类亟需解决的问题，陆地生态系统在过去几十年一直扮演着重要的碳汇角色，吸收了30%左右的人类活动排放CO2。本文调研分析了陆地生态系统固碳速率空间估算方法，包括样地调查、通量监测、模型模拟、遥感估算等，梳理了各种估算方法的研究现状与进展。样地调查、通量观测等方法可以提供点尺度的固碳速率直接测量信息，但存在观测样本有限、空间代表性不足等问题。模型模拟方法可以从机理的角度描述了陆地碳、水、能量循环，模拟预测陆地生态系统固碳速率的状态和变化，然而，在模型建立过程中，抽象和简化会引入结构与假设的不确定性，以及模型驱动数据引入的不确定性等问题是碳循环模型模拟方法面临的一大挑战。卫星遥感具有全球覆盖、精细分辨率、时间序列观测等优点，结合机器学习方法，为地球大数据驱动的全球碳源汇估算提供了新的研究范式。但是，当前各种固碳速率的监测方法还没有满足高度时空异质性的陆地生态系统固碳量监测需求，未来需要整合地面观测、模型模拟和卫星遥感等多种技术手段，提供区域和全球尺度的陆地生态系统碳汇精确估算方法体系和科学数据产品。

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南京地区下垫面变化对城市热岛效应影响的数值模拟

叶丽梅, 江志红, 霍飞

2014,37(5):642-652, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20121017006

[摘要] (2593) [HTML] (0) [PDF 12.46 M] (15452)

摘要：
利用新一代中尺度研究和预报模式(Weather Research and Forecasting Model,简称 WRF)分别耦合多冠层、单冠层和平板模式三种情况进行南京地区2007年8月1日的天气过程模拟,分析不同城市冠层方案对南京气象场的模拟效果.在此基础上,结合模拟效果最好的城市冠层方案,研究南京城市下垫面的变化对其热岛的影响.结果表明:多冠层方案对近地面气温、10 m风场的模拟效果最好;城区的扩张使南京地区近地面气温升高,主要表现为城市区域夜间升温显著,并且导致热岛强度明显增强;城市扩张后,城区白天风速大范围地减小,同时热岛环流更加显著,且具有明显的城市热岛的“下游效应”.

一次典型梅雨锋暴雨过程的多尺度结构特征

赵玉春, 王叶红, 崔春光

2011(1):14-27, DOI:

[摘要] (2974) [HTML] (0) [PDF 15.30 M] (14448)

摘要：
利用多种类型资料,对2009年6月29—30日引发鄂皖境内梅雨锋特大暴雨过程的天气形势和中尺度对流系统(MCSs)进行了初步分析,揭示了梅雨锋暴雨系统的多尺度结构特征,并用中尺度模式WRF对梅雨锋暴雨系统进行了9 km三重双向嵌套大区域精细模拟,再采用Morlet小波变换对模式输出进行空间带通滤波,分离出〖WTBX〗α、β和γ〖WTB1〗中尺度系统,对不同中尺度系统的热力动力三维空间结构特征进行了研究。结果表明:梅雨锋特大暴雨由梅雨锋上多个不同尺度的MCSs活动造成,这些不同尺度的MCSs在卫星云图和雷达回波上呈现出不同的特点。在〖WTBX〗α、β和γ〖WTB1〗中尺度上,梅雨锋暴雨中尺度系统在水平和垂直方向上的动力、热力结构特征存在着明显的差异,〖WTBX〗α、β中尺度系统具有明显的垂直环流,而γ中尺度系统则具有惯性重力波特征,往往嵌套在α、β〖WTB1〗中尺度系统内发生发展。最后,提出了典型梅雨锋暴雨系统的物理概念模型。

基于支持向量机的雷达地物回波识别研究

魏鸣, 管理, 梁学伟, 秦南南

2019,42(4):631-640, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20170815015

[摘要] (792) [HTML] (0) [PDF 6.93 M] (14223)

摘要：
多普勒天气雷达探测过程中的非气象因子会显著影响雷达资料的定量化应用，在雷达基数据的应用前需对雷达资料进行抑制地物杂波、去距离折叠和退速度模糊等质量控制。本文在现有的自动识别地物回波方法的基础上，提出了基于支持向量机（Support Vector Machine，SVM）识别雷达地物杂波的方法，2013年6-8月对安庆和常州两地的CINRAD/SA雷达观测资料进行雷达地物回波识别，并将其与运用人工神经网络（Artificial Neural Networks，ANNs）识别的结果进行对比，结果表明支持向量机方法能够取得更好的效果。在地物、降水回波总样本识别和地物回波识别方面更为有效；降水回波的误判方面，神经网络略优于支持向量机，但两者差异不大，都将降水回波的误判率控制在了一个较小的范围内；另外支持向量机方法较之神经网络方法对于训练样本数目的依赖性较小，在训练样本较少时，支持向量机方法仍能保持有效的识别效果。

机载雷达风切变识别算法研究及在机场预报中的应用

魏鸣, 张明旭, 张培昌, 郭巍, 周生辉

2014,37(2):129-137, DOI:

[摘要] (2250) [HTML] (0) [PDF 13.30 M] (12956)

摘要：
大气中的风切变严重威胁飞机安全，尤其低空风切变是影响飞机起降的重要因素。利用多普勒雷达速度资料计算一维切向、一维径向与二维合成风切变，准确判断风切变的危险区域，能够及时为飞行及起降提供告警。针对多普勒雷达业务应用的主用户处理器PUP（Principal User Processor）上风切变自动识别产品存在的边缘识别较弱及定位误差较大等问题，根据多普勒雷达速度资料径向分布的特点，利用最小二乘法线性拟合优势，选择适于机载雷达参数的拟合窗口，对多个实例进行了识别分析。对比结果表明最小二乘法在识别效果、定位精度、边缘识别等方面优于PUP风切变自动识别产品，提高了风切变识别能力，有助于为机载雷达风切变识别及预警提供更好的依据。

近20 a驱动北极夏季迅速增暖和融冰的自然因素及过程

丁庆华

2021,44(1):39-49, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20201113007

[摘要] (308) [HTML] (287) [PDF 37.05 M] (9520)

摘要：
北极是全球气候系统平衡的重要一环，近20 a全球变暖现象中，北极迅速增温及融冰是最为引人关注的问题之一。人类影响无疑是过去几十年北极变暖背后的最主要的原因及驱动力，但气候系统的内在自然变率对北极的影响也不容忽视。本文指出，北极变暖的自然影响因子有一部分来源于热带太平洋东部海温的变化，热带太平洋通过由东部海温异常所驱动的大尺度遥相关环流型来影响北极的气候系统，该影响过程在过去20 a的演化是由热带海温的冷异常趋势所触发的。海温的冷异常通过遥相关波列在北极建立起一个异常的高压系统，并通过对大气温度的绝热加热来增加大气向下的长波辐射以加速海冰的融化，该作用在北半球夏天尤为明显，且于2007-2012年达到最大强度。此热带海温异常可能与IPO （the Interdecadal Pacific Oscillation，太平洋年代际振荡）有关，且其对高纬气候的影响可能不同于典型ENSO对高纬气候的作用。通过对CMIP5气候模式的检验可发现，大部分模式对这个热带与北极联系的模拟都存在着显著的偏差和缺陷，具体原因仍需更多研究。本文给出了有关模式局限性的一些猜想，讨论了2020年夏季海冰快速融化的原因，并通过比较2020年夏季的环流异常与之前41 a （1979-2019年）与海冰融化紧密联系的大尺度环流型，进一步探究了2020年夏季热带东太平洋海温的冷异常对北极当季增温及融冰是否具有显著作用。

飓风Bonnie发生发展过程中的强度结构变化和惯性稳定度分析

李杭玥, 王咏青, 辛辰

2015,38(1):27-36, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20130626001

[摘要] (2064) [HTML] (0) [PDF 20.93 M] (9008)

摘要：
利用MM5高分辨率数值模式模拟飓风Bonnie(1998)的资料,根据风垂直切变随时间的变化,将飓风Bonnie的发生、发展划分为3个阶段;在不同阶段中,通过分析飓风结构和强度的变化,研究其惯性稳定度的演变。结果表明,Bonnie在发生发展过程中具有很强的非对称性,并出现眼墙替换过程。在飓风结构发展中,较高的惯性稳定度发展与风暴的内核尺度发展一致;高惯性稳定度区提供抗径向运动,主要出现在主眼墙附近和内部区域,高惯性稳定度区的建立致使Rossby变形半径减小,风垂直切变影响减小,使得潜热释放集中于该区,有利于飓风加强,这是飓风内核发展的一个重要因素。

北大西洋年代际振荡(AMO)气候影响的研究评述

李双林; 王彦明; 郜永祺;

2009(3):458-465, DOI:

[摘要] (2687) [HTML] (0) [PDF 872.13 K] (8613)

摘要：
北大西洋年代际振荡(theAtlantic Multidecadal Oscillation,AMO)是发生在北大西洋区域空间上具有海盆尺度、时间上具有多十年尺度的海表温度(sea surface temperature,SST)准周期性暖冷异常变化。它具有65～80a周期,振幅为0.4℃。AMO的形成与热盐环流的准周期性振荡有关,它是气候系统的一种自然变率。诸多研究表明,AMO在北大西洋局地气候及全球其他区域气候演变中发挥了重要影响。欧亚大陆的表面气温,美国大陆、巴西东北部、西非以及南亚的降水,北大西洋飓风等都与之密切相关。AMO对东亚季风气候的年代际变化有显著的调制作用,暖位相AMO增强东亚夏季风,减弱冬季风,冷位相则相反。本文总结了这方面的研究进展,讨论了AMO对未来气候预测的意义,认为最近20多年来我国冬季的显著增暖与AMO处于暖位相有关,是人类温室气体强迫与暖位相AMO(自然因子)两种增暖影响相叠加的结果。随着AMO逐渐转入冷位相,我国冬季变暖趋势将放慢,并有望于21世纪20年代中期逆转。

气候变化影响适应和脆弱性评估报告进展：IPCC AR5到AR6的新认知

姜彤，翟建青，罗勇，苏布达，巢清尘，王艳君，王国杰，黄金龙，徐润宏，高妙妮，缪丽娟

2022,45(4):502-511, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20220529013

[摘要] (204) [HTML] (219) [PDF 29.68 M] (7531)

摘要：
IPCC第六次评估报告第二工作组(IPCC AR6 WGⅡ)重点关注气候变化的影响、风险、适应性和脆弱性。报告以最新的数据、翔实的证据、多元的方法定量评估了气候变化对自然和人类系统的影响。相比于AR5,AR6 WGⅡ取得了以下进展:1)内容上明确了气候变化的影响归因于人为气候强迫、非气候因子作用和天气敏感性识别等三类;气候变化带来的127个关键风险将变得广泛、普遍或不可逆转,将全球变暖限制在1.5℃,可大大减少气候变化对自然和人类系统的损失和破坏,指出来适应转型的重要性;2)在评估方法上,AR6采用了最新的SSPs和RCPs组合的SSPs情景,综合性更强;3) AR6对风险和解决方案的关注有所增加,并在AR5的基础上明确了5个“关注理由(RFCs)”的关键风险面临的风险水平将在较低的全球变暖水平上变为高到极高;4) AR6明确了气候行动的紧迫性,将适应和减缓相结合以支持气候恢复力(CRD)发展,指出了立即行动以应对气候风险的重要性和紧迫性。

季风涡旋影响西北太平洋台风生成初步分析

李肖雅, 吴立广, 宗慧君

2014,37(5):653-664, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20111230001

[摘要] (2213) [HTML] (0) [PDF 33.55 M] (7051)

摘要：
西北太平洋对流层低层大尺度低频环流季风涡旋与台风生成有密切的关系.利用时间滤波方法将季风涡旋和台风环流从逐日台风风场中分离出来,对两次季风涡旋活动个例分析发现,气旋初始扰动都首先出现在季风涡旋中心东部,一次季风涡旋活动可以伴随着一个或几个热带气旋的生成.通过进一步分析2000—2009年季风涡旋活动与热带气旋的生成关系发现,虽然季风涡旋的定义与环流强度和持续时间有关,但是热带气旋的生成位置大多数分布在季风涡旋的中心和东部,这可能与季风涡旋的Rossby波能量频散有关.

中国降水稳定同位素的分布特点及其影响因素

陈中笑１，程军１，郭品文１，林振毅２，张福颖１

2010(6):667-679, DOI:

[摘要] (2479) [HTML] (0) [PDF 2.74 M] (6837)

摘要：
利用IAEA\WMO\GNIP的降水稳定同位素资料，分析了中国降水稳定同位素的时空分布特征及其影响因素。结果表明，整体来看我国降水稳定同位素有明显的大陆效应和高度效应。各地大气降水线存在地域差异，内陆地区同一站点冬、夏半年也有明显差异，显示出水汽团特性的不同。不同地区降水稳定同位素（δ和过量氘）的季节变化特征明显不同，表明主要水汽来源存在季节性差异。通过对比长序列降水稳定同位素的年际变化与季风和ENSO指数的关系，发现ENSO与降水稳定同位素有显著的正相关，但不一定通过影响降水量来引起降水稳定同位素（stable isotope in precipitation, SIP）的变化。重点分析了我国降水量效应、温度效应的特点，指出沿海和西南等季风区主要受降水量的影响，北方非季风区温度效应起主要作用，交叉地带则两种效应都有影响。

Landsat卫星遥感影像的大气校正方法研究

姚薇1, 2, 李志军3, 姚珙3, 吴金凤3, 江栋梁

2011(2):251-256, DOI:

[摘要] (2362) [HTML] (0) [PDF 2.67 M] (6686)

摘要：
介绍了一种对Landsat卫星遥感影像逐像元进行大气校正模型,该模型基于MODTRAN大气辐射传输模型计算建立的查找表(look up table,LUT),并结合暗元目标法(dark object method,DOM),利用遥感影像自身的信息对遥感影像进行大气校正。以Landsat ETM+遥感影像为例,介绍了算法流程,同时给出了大气校正前后的对比结果。结果表明,利用该模型进行的影像逐像元的大气校正,能够有效地降低大气中的大气分子、水汽、臭氧、气溶胶粒子等对卫星遥感影像造成的影响,获得更加精确的地物真实反射率,有利于遥感信息的进一步定量提取和专题解译。

CMIP5西北太平洋气候变率的模拟评估

智海, 李恺霖, 周顺武

2015,38(2):184-194, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.20140508002

[摘要] (2026) [HTML] (0) [PDF 16.29 M] (6340)

摘要：
利用观测海温资料和CMIP5模式模拟结果分析西北太平洋(120°E～120°W,20～60°N)海表温度的气候态和年代际变化特征。结果表明,所选22个模式可以较好地模拟出西北太平洋海表温度的气候特征及其年际、年代际变化特征;模式模拟的海表温度总体标准偏差在黑潮延伸体区域最大;绝大多数模式能模拟出海表温度的第一EOF模态;西北太平洋海表温度具有较明显的年代际振荡现象,13/22的模式模拟的海表温度存在明显的年代际振荡,同时海表温度气候态的模拟偏差对其周期振荡模拟的影响较大,尤其在黑潮延伸体区域。

南京SO_2、NO_2和PM_(10)变化特征及其与气象条件的关系

魏玉香; 童尧青; 银燕; 陈魁;

2009(3):451-457, DOI:

[摘要] (2347) [HTML] (0) [PDF 739.38 K] (6319)

摘要：
利用南京市2002—2006年大气监测资料,分析了南京市大气中SO2、NO2、PM10年变化趋势及月季规律,评价了南京市空气质量状况。结果表明:5a来,SO2质量浓度呈显著上升趋势,NO2质量浓度缓慢上升,PM10质量浓度明显下降;南京市首要污染物是PM10,SO2、NO2污染较轻;3种污染物质量浓度均以夏季最低。进一步研究不同气象条件下污染物质量浓度发现,污染物质量浓度与风速反相关,且东南风时浓度最高;降水对污染物有清除作用;雾、霾天气下污染加剧;气象能见度与PM10、NO2的质量浓度反相关;污染物有明显的"周末效应",周末质量浓度值较低。

中国区域小时降水量融合产品的质量评估

沈艳, 潘旸, 宇婧婧, 赵平, 周自江

2013(1):37-46, DOI:

[摘要] (3543) [HTML] (0) [PDF 4.97 M] (6215)

摘要：
基于全国自动站观测降水量和CMORPH(CPC MORPHing technique)卫星反演降水资料,采用PDF(probability density function)和OI(optimal interpolation)两步融合方法生成了中国区域1 h、0.1°×0.1°分辨率的降水量融合产品。本文分别从产品误差的时空分布特征、不同降水量级和不同累积时间下的产品质量、三种站网密度下的融合效果以及对强降水过程监测能力等方面对比评估了融合降水产品质量。结果表明,融合降水产品有效利用了地面观测和卫星反演降水各自的优势,在降水量值和空间分布上均更为合理;融合产品平均偏差和均方根误差均减小,随时间的变化幅度不大且区域性分布特征减弱;融合产品与融合前的卫星反演降水产品相比在中雨(1.0～2.5 mm/h)、中到大雨(1.0～8.0 mm/h)、暴雨及以上(≥8.0 mm/h)的相对误差分别为-1.675%、小于15.0%、30.0%左右,且随着累积时间的增加,产品质量进一步提高;该产品能准确抓住强降水过程,在定量监测强降水中具有优势。

新一代天气雷达超级单体风暴中气旋特征分析

冯晋勤，汤达章，王新强，马钏

2010(6):738-744, DOI:

[摘要] (2339) [HTML] (0) [PDF 2.05 M] (6074)

摘要：
超级单体风暴常伴随着冰雹、雷雨大风等强对流天气，最本质的特征是有一持久深厚的几千米尺度的涡旋———中气旋。利用2003-2009年福建龙岩新一代天气雷达观测到的32次超级单体风暴，分析了超级单体风暴中气旋的时空分布、结构特征以及旋转速度大小、中气旋顶和底的高度、伸长厚度以及切变值等特征量。结果表明：90%以上的超级单体中尺度气旋是与冰雹、雷雨大风、短时强降水等强对流天气相联系的。统计8次有详细灾情的雷雨大风或冰雹天气过程发现，中气旋强度不断加强，中气旋厚度加大，最强切变中心突降时将产生大风或冰雹等强对流天气

NASA卫星观测及模式资料和WMO气象站点资料的可视化集成简介

孙晓娟, 李丽平, 杨玮

2011(3):381-384, DOI: 10.13878/j.cnki.dqkxxb.2011.03.016

[摘要] (922) [HTML] (0) [PDF 2.28 M] (6036)

摘要：
众所周知,目前可以从大量分散的气象数据服务中心获取卫星和站点观测资料,以及模式资料,但是对资料的检索、访问和处理要耗费很多的时间和精力。为此,南京信息工程大学大气资料服务中心(NADSC)和NASA (National Aeronautics and SpaceAdministration)戈达德地球科学数据和信息服务中心(GES DISC,Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center)开展了国际合作研究,最大化地实现了存储于异地不同服务器的异构数据的数据共享,为用户提供一个操作简单、基于Web的可视化集成平台。

中国近５０ａ来度日变化的研究

张海东，张昕璇，孙照渤，唐国利

2010(5):593-599, DOI:

[摘要] (2236) [HTML] (0) [PDF 1.04 M] (5908)

摘要：
采用中国1951-2006年的气象观测资料，在运用度日分析法分析全国、各省及省会城市近50ａ的平均温度变化的基础上，系统分析全国的度日变化情况；研究了中国六大区省会城市热度日（Heating Degree day，HDD）和冷度日（Cooling Degree day，CDD）的变化情况；分析了典型城北京、上海、广州ＣＤＤ的上升趋势和上升率，并求得相关方程。结果表明，北京、上海、广州ＣＤＤ的长期变化都呈上升趋势，上升率分别为１１７℃／（１０ａ）、１０４℃／（１０ａ）、２５１℃／（１０ａ）。

梯度法计算空气动力学粗糙度存在的问题

邱玉珺，吴风巨，刘志

2010(6):697-702, DOI:

[摘要] (2251) [HTML] (0) [PDF 1.61 M] (5868)

摘要：
利用2009年春季内蒙古苏尼特左旗风速、空气温湿度的野外观测资料，用梯度法研究荒漠化草原区空气动力学粗糙度Ｚ０时发现，Ｚ０有明显的日、月分布规律。中性条件下，根据风速对Ｚ０的不同影响可分为3个特征区。梯度法计算Ｚ０有风速条件约束，只有在风速较大时计算的Ｚ０真实可靠，确定可靠风速区域是正确应用梯度法计算Ｚ０的关键。Ｚ０随风速值的增大成指数关系递减，可从指数函数的收敛性确定Ｚ０。

卫星观测的西南地区闪电的时空分布

王义耕１，２，刘洁３，王介君４，麦博儒１，陈倩１

2010(4):489-495, DOI:

[摘要] (2617) [HTML] (0) [PDF 1.91 M] (5759)

摘要：
利用ＴＲＭＭ卫星上携带的闪电探测仪（ＬＩＳ）所获取的１０ａ闪电资料（１９９８—２００７年）对西南地区闪电活动的时空分布特征进行了分析。结果表明：该地区闪电次数的年差异较大，最多年份是最少年份的２倍多，闪电活动季节性特征非常明显，闪电主要集中在春末仲夏发生，呈现单峰值特征，４—８月是闪电高发期（约占全年总闪电活动的８４８３％）。闪电活动的日变化表明，闪电峰值区集中在傍晚、午夜前后两个时段，闪电谷值区出现在０９：００—１２：００，夜雷暴多，这是与其他地区闪电日变化显著不同的地方。在对闪电次数进行了探测效率订正后，根据ＬＩＳ注视时间，计算了闪电密度。西南地区闪电密度分布大体呈现：东部高，西部低；南部高，北部低。闪电密度较高、面积较大的高值中心位于中越交界的老山一带，非常明显的大片低发区主要位于西南西部地区。研究表明：西南地区闪电时空分布与当地的地形地势、水汽和地理环境条件等诸多因素有关。

导线覆冰极值的概率分布模拟及其应用试验

江志红１，刘冬１，刘渝２，熊海星２，鞠晓慧３

2010(4):385-394, DOI:

[摘要] (2384) [HTML] (0) [PDF 1.49 M] (5733)

摘要：
利用南方地区多个气象站和电力部门观冰站的导线覆冰逐日冰厚资料，将广义极值分布和广义帕雷托分布引入导线覆冰的概率模型研究中，通过超门限覆冰次数的泊松分布拟合检验，结合Ｈｉｌｌ图解，提出了基于超门限峰值法门限值的确定方法；对两种分布在导线覆冰极值模型拟合的适用性研究表明，广义帕雷托分布对各站覆冰冰厚极值的拟合精度最高；重现期冰厚极值估计随样本长度的变化分析表明，广义帕雷托分布模型极值估计的稳定性比广义极值分布强，一般样本容量达到２５ａ左右时，广义帕雷托分布重现期冰厚极值的估计趋于稳定，可以作为短序列下估计导线覆冰极值的较好方法。